CN115917911A - 具有双向逆变器的燃料电池操作方法 - Google Patents

具有双向逆变器的燃料电池操作方法 Download PDF

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Abstract

一种微电网系统包含：第一及第二DC电源，其电连接到相应第一及第二DC电功率总线；第一不断电模块，其电连接到所述第一DC电功率总线且经配置以连接到交流(AC)负载；第二不断电模块，其电连接到所述第二DC电功率总线且经配置以连接到所述AC负载；第一双向AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第一DC电功率总线连接到所述第一双向AC/DC逆变器的所述DC端；第二双向AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第二DC电功率总线连接到所述第二双向AC/DC逆变器的所述DC端；及AC电功率总线，其在所述第一及第二双向AC/DC逆变器的AC端处连接到所述第一及第二双向AC/DC逆变器。

Description

具有双向逆变器的燃料电池操作方法
技术领域
本发明大体上涉及发电系统，且特定来说，涉及一种燃料电池系统，其有效地管理燃料电池功率输出以解决使用双向逆变器的燃料电池系统电源供应器的劣化。
背景技术
例如燃料电池的电化学装置可高效率地将存储于燃料中的能量转换为电能。在例如固态氧化物燃料电池(SOFC)系统的燃料电池系统中，氧化流通过燃料电池的阴极侧，而燃料进口流通过燃料电池的阳极侧。氧化流通常是空气，而燃料流可为烃燃料，例如甲烷、天然气、戊烷、乙醇或甲醇。燃料电池能够将带负电荷氧离子从阴极流动流传输到阳极流动流，其中离子与游离氢或烃分子中的氢结合以形成水蒸汽及/或与一氧化碳结合以形成二氧化碳。来自带负电荷离子的过剩电子通过完成于阳极与阴极之间的电路选路回到燃料电池的阴极侧，导致流动通过电路的电流。
发明内容
根据实施例，一种微电网系统包含：第一DC电源，其电连接到第一DC电功率总线；第二直流(DC)电源，其电连接到第二(DC)电功率总线；第一不断电模块，其电连接到所述第一DC电功率总线且经配置以连接到交流(AC)负载；第二不断电模块，其电连接到所述第二DC电功率总线且经配置以连接到所述AC负载；第一双向AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第一DC电功率总线连接到所述第一双向AC/DC逆变器的所述DC端；第二双向AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第二DC电功率总线连接到所述第二双向AC/DC逆变器的所述DC端；及AC电功率总线，其在所述第一及所述第二双向AC/DC逆变器的AC端处电连接到所述第一及所述第二双向AC/DC逆变器。
根据另一实施例，一种微电网系统包括：第一直流(DC)电源，其电连接到第一DC电功率总线；第二DC电源，其电连接到第二DC电功率总线；第一不断电模块，其电连接到所述第一DC电功率总线且经配置以经由至少一个负载电功率总线连接到交流(AC)负载；第二不断电模块，其电连接到所述第二DC电功率总线且经配置以经由所述至少一个负载电功率总线连接到所述AC负载；第一AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第一DC电功率总线连接到所述第一AC/DC逆变器的所述DC端；第二AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第二DC电功率总线连接到所述第二AC/DC逆变器的所述DC端；自动切换开关(ATS)，其具有负载终端、应急终端及经配置以连接到电功率公用电网的正常终端；第一AC电功率总线，其在所述第一及所述第二AC/DC逆变器的AC端处电连接到所述第一及所述第二AC/DC逆变器，且电连接到所述ATS的所述负载终端；及第二AC电功率总线，其电连接到所述ATS的所述应急终端且电连接到所述至少一个负载电功率总线。
附图说明
图1是根据各种实施例的燃料电池系统的透视图。
图2是根据各种实施例的热箱的示意性侧剖面图。
图3是根据一些实施例的具有双向逆变器的燃料电池微电网系统的框图。
图4是根据一些实施例的具有双向逆变器且经配置用于选择性电功率公用电网隔离的燃料电池微电网系统的框图。
图5是根据一些实施例的具有双向逆变器及辅助电功率存储及/或电功率耗散的燃料电池微电网系统的框图。
图6是根据一些实施例的用于管理燃料电池微电网系统的过程流程图。
图7是根据一些实施例的用于管理燃料电池微电网系统的过程流程图。
图8是根据一些实施例的用于管理燃料电池微电网系统的过程流程图。
图9是根据一些实施例的用于管理燃料电池微电网系统的过程流程图。
图10是根据一些实施例的具有逆变器及经配置用于选择性电功率公用电网隔离的ATS的燃料电池微电网系统的框图。
具体实施方式
将参考附图详细描述各种实施例。在可能情况下，相同元件符号将用于所有图式中是指相同或类似部分。参考特定实例及实施方案是为了说明且不希望限制权利要求书的范围。
各种实施例包含电路、电组件及用于管理微电网系统(例如燃料电池微电网系统)以解决燃料电池微电网系统电源供应器的劣化及不平衡的方法。在一些实施例中，燃料电池微电网系统可经配置以经由双向交流(AC)/直流(DC)逆变器选择性地电连接并联功率模块集群。在一些实施例中，响应于由于第一功率模块及/或第一功率模块集群的劣化及/或故障的第一DC电功率总线上的电功率供应不足，第一双向AC/DC逆变器可经配置以选择性地将第一DC电功率总线电连接到AC电功率总线。第一双向AC/DC逆变器可经配置以从AC电功率总线汇入及整流AC电功率以将DC电功率提供到第一DC电功率总线。在一些实施例中，由第一双向AC/DC逆变器汇入的AC电功率可包含来自电功率公用电网的AC电功率。在一些实施例中，响应于由第二功率模块集群产生的第二DC电功率总线上的电功率供应过多，第二双向AC/DC逆变器可经配置以选择性地将第二DC电功率总线电连接到AC电功率总线。第二双向AC/DC逆变器可经配置以从第二DC电功率总线汇出及逆变DC电功率以将AC电功率提供到AC电功率总线。在一些实施例中，由第一双向AC/DC逆变器汇入的AC电功率可包含由第二双向AC/DC逆变器汇出的AC电功率。
燃料电池微电网系统可使用并联电连接到负载且经配置以将等量电功率提供到负载以满足负载需求的多个功率模块集群来配置。当任何功率模块集群无法供应等量电功率时，例如由于功率模块集群的功率模块的劣化及/或故障，供应功率模块集群的功率变得不相等。据此响应，由于由功率模块集群中的每一者提供的电功率的不平衡，燃料电池微电网系统可经配置以减少从功率模块集群供应到负载的电功率，使得每一功率模块集群将较低等量电功率供应到负载。较低等量电功率可基于具有最低发电能力的功率模块集群的电源供应器。因而，由功率模块集群供应到负载的组合电功率减少。到负载的可产生大于较低等量电功率的电功率的功率模块集群未经充分利用以供电负载。当负载需求高于使用较低等量电功率供应功率模块集群的组合电功率时，可发生负载下降。
本文中所描述的实施例可减轻微电网系统的以上问题，例如使用并联电连接到负载且经配置以将等量电功率提供到负载以满足负载需求的多个功率模块集群所配置的燃料电池微电网系统。微电网系统可包含任何数目个功率模块集群(例如燃料电池功率模块集群及/或其它电源功率模块集群)，其并联电连接到负载，使得多个功率模块集群可基于微电网状态将等量或不等量的电功率提供到负载以满足负载需求。功率模块集群可电连接到DC电功率总线且将DC电功率提供到DC电功率总线。微电网系统可包含任何数目个双向AC/DC逆变器，其经配置以选择性地将DC电功率总线电连接到AC电功率总线。每一双向AC/DC逆变器可经配置以响应于DC电功率总线上大于阈值电压的电压而从DC电功率总线汇出及逆变DC电功率以将AC电功率提供到AC电功率总线。每一双向AC/DC逆变器可经进一步配置以响应于DC电功率总线上小于阈值电压的电压而从AC电功率总线汇入及整流AC电功率以将DC电功率提供到DC电功率总线。在一些实施例中，阈值电压可为来自功率模块集群中的每一者的相等电源供应可满足负载需求的电压。在一些实施例中，阈值电压可为静态值。在一些实施例中，阈值电压可为基于负载需求的动态值。在一些实施例中，由双向AC/DC逆变器从AC电功率总线汇入的AC电功率可包含由另一双向AC/DC逆变器汇出到AC电功率总线的AC电功率。
在一些实施例中，微电网系统可为独立燃料电池微电网系统，使得燃料电池微电网系统不与电功率公用电网电连接。在一些实施例中，微电网系统可电连接或选择性地电连接到电功率公用电网。在一些实施例中，由双向AC/DC逆变器汇出到AC电功率总线的AC电功率可提供到电功率公用电网。在一些实施例中，由双向AC/DC逆变器从AC电功率总线汇入的AC电功率可包含由电功率公用电网提供的AC电功率。在一些实施例中，由双向AC/DC逆变器汇出到AC电功率总线的AC电功率可提供到辅助电功率存储单元，且由双向AC/DC逆变器从AC电功率总线汇入的AC电功率可由辅助电功率存储单元提供。在一些实施例中，AC电功率总线上的过剩AC电功率可由电功率耗散单元(例如电阻器负载)耗散。
图1说明包括模块化燃料电池系统的一个DC电源的实例，所述模块化燃料电池系统更完全地描述于第8,440,362号美国专利(以引用的方式并入本文中用于描述模块化燃料电池系统)中。模块化系统可含有上述及描述于第9,190,693号美国专利(以引用的方式并入本文中用于描述模块化燃料电池系统)中的模块及组件。燃料电池系统封闭体10的模块化设计提供弹性系统安装及操作。
模块化燃料电池系统封闭体10包含多个功率模块外壳12(含有燃料电池功率模块组件)、一或多个燃料输入(即，燃料处理)模块外壳16及一或多个功率调节(即，电输出)模块外壳18。例如，系统封闭体可包含任何期望数目个模块，例如2到30个功率模块，例如6到12个功率模块。图1说明含有在公共基底20上的六个功率模块(一行六个并排堆栈的模块)、一个燃料处理模块及一个功率调节模块的系统封闭体10。每一模块可包括其自身机柜或外壳。替代地，功率调节及燃料处理模块可组合成定位于一个机柜或外壳14中的单个输入/输出模块。为简洁起见，下文将每一外壳12、14、16、18指称为“模块”。
尽管展示一行功率模块12，但系统可包括一个以上行模块12。例如，系统可包括两行背对背堆栈的功率模块。
每一功率模块12经配置以收容一或多个热箱13。每一热箱含有一或多个燃料电池堆栈或柱(未清楚展示)，例如具有由导电互连板分离的陶瓷氧化物电解质的一或多个固态氧化物燃料电池堆栈或柱。还可使用其它燃料电池类型，例如PEM、熔融碳酸盐、磷酸等。
模块化燃料电池系统封闭体10还含有一或多个输入或燃料处理模块16。此模块16包含机柜，其含有用于预处理燃料的组件，例如脱硫剂床。燃料处理模块16可经设计以处理不同类型的燃料。例如，柴油燃料处理模块、天然气燃料处理模块及乙醇燃料处理模块可提供于相同机柜或单独机柜中。针对特定燃料定制的不同床组合物可提供于每一模块中。处理模块16可处理选自以下的以下燃料中的至少一者：从管线提供的天然气、压缩天然气、甲烷、丙烷、液化石油气、汽油、柴油、家用取暖油、煤油、JP-5、JP-8、航空燃料、氢、氨、乙醇、甲醇、合成气、生物气、生物柴油及其它适合烃或含氢燃料。如果需要，重组器17可位于燃料处理模块16中。替代地，如果期望将重组器17与燃料电池堆栈热整合，那么单独重组器17可位于相应功率模块12中的每一热箱13中。此外，如果使用内部重组燃料电池，那么可完全省略外部重组器17。
模块化燃料电池系统封闭体10还含有一或多个功率调节模块18。功率调节模块18包含机柜，其含有用于将产生DC功率的燃料电池堆栈转换为AC功率的组件、用于将AC功率输出到电网的电连接器、用于管理电瞬态的电路、系统控制器(例如计算机或专用控制逻辑装置或电路)。功率调节模块18可经设计以将来自燃料电池模块的DC功率转换为不同AC电压及频率。可提供208V、60Hz；480V，60Hz；415V、50Hz及其它常用电压及频率的设计。
燃料处理模块16及功率调节模块18可收容于输入/输出机柜14中。如果提供单个输入/输出机柜14，那么模块16及18可垂直定位(例如功率调节模块18组件在燃料处理模块16脱硫剂罐/床上方)或并排于机柜14中。
如图1中的实例实施例所展示，一个输入/输出机柜14经提供用于线性并排配置于输入/输出模块14的一个侧上的一行六个功率模块12。模块行可(例如)相邻系统为其提供功率的建筑物定位(例如模块的机柜的背部面向建筑物壁)。尽管展示一行功率模块12，但系统可包含一个以上行模块12。例如，如上文所提及，系统可包含两行背对背堆栈的功率模块。
功率模块12及输入/输出模块14中的每一者包含门30(例如舱口、通路板等)以允许进入模块的内部组件(例如用于维护、修理、替换等)。根据一个实施例，模块12及14配置于仅在每一机柜的一面上具有门30以允许连续行系统在端处彼此顶接安装的线性阵列中。依此方式，燃料电池封闭体10的大小及容量可使用额外模块12或14及基底20调整，其中既有模块12及14及基底20所需的重新配置最少。如果需要，模块14的门30可在机柜的侧面而非前面上。
图2说明包含燃料电池堆栈或柱40的燃料电池系统热箱13的平面图。热箱13经展示以包含燃料电池堆栈或柱40。然而，热箱13可包含两个或更多个堆栈或柱40。堆栈或柱40可包含彼此堆栈的电连接燃料电池45，其中互连件50安置于燃料电池45之间。堆栈或柱中的第一及最后燃料电池45安置于相应端板60与互连件50之间。端板60电连接到燃料电池堆栈或柱40的电输出。热箱13可包含其它组件，例如燃料导管、空气导管、密封件、电接点等，且可并入包含核电厂配套设施组件的燃料电池系统中。燃料电池45可为固态氧化物燃料电池，其含有陶瓷电解质(例如钇稳定氧化锆(YSZ)或钪稳定氧化锆(SSZ))、阳极电极(例如镍-YSZ、镍-SSZ或掺杂镍钐氧化铈(SDC)金属陶瓷)及阴极电极(例如镧锶锰氧化物(LSM))。互连件50及/或端板60可包括任何适合不透气及导电材料，例如铬铁合金(例如含有4到6wt％铁及平衡铬的合金)。互连件50电连接相邻燃料电池45且为燃料及空气提供通道以到达燃料电池45。
燃料电池系统(例如模块化燃料电池系统封闭体10)可包含及/或由各种支持设备来增强。支持设备可包含各种辅助设备及系统以支持燃料电池系统的运行。支持设备可基于燃料电池系统安装的位点的约束及/或特征而变动。作为非限制性实例，支持设备可包含燃料支持设备、空气支持设备及/或通风支持设备。一种类型的燃料支持设备可包含经配置以控制燃料电池系统中的燃料供应及/或排放压力的设备(例如燃料鼓风机或泵)以将燃料供应到燃料电池系统，在燃料电池系统中循环燃料/排放，及/或从燃料电池系统排放燃料。另一类型的燃料支持设备可经配置以处理燃料电池系统的燃料，例如燃料预热器、排气洗涤器等。还可使用其它类型的燃料支持设备。一种类型的空气支持设备可为经配置以将空气提供到燃料电池系统中及/或从燃料电池系统排出空气的供气设备，例如将空气提供到燃料电池阴极、阳极尾气氧化剂(ATO)、空气热交换器、CPOx反应器等及/或从其排出空气的鼓风机或风扇。还可使用其它类型的空气支持设备。一种类型的通风支持设备可包含经配置以从热箱外部的外壳部分(例如在模块化燃料电池系统封闭体10内但热箱13本身外部的部分)通风及/或在所述部分中循环空气的设备，例如将封闭体10内的空气吹出封闭体10以维持可接受封闭体10压力的通风风扇。还可使用其它类型的通风支持设备。支持设备，尤其是包含电机的支持设备可需要交流(AC)功率，例如单相、两相或三相AC功率，用于运行。
图3到5说明具有双向AC/DC逆变器的微电网系统的多个实施例，例如燃料电池微电网系统。微电网系统可包含各种组件，其包含任何数目的功率模块12、功率模块集群300、双向AC/DC逆变器302、不断电模块304、AC电功率总线306、DC电功率总线308及负载电功率总线310及它们的任何组合。功率模块12可包括上述燃料电池功率模块及/或任何其它类型的DC电源功率模块，例如太阳能电池功率模块等。微电网系统可包含任何数目个控制装置(本文中还指称控制器)314，其经配置以经由任何数目“R”个有线及/或无线连接A1到AR从微电网系统的任何数目个组件及它们的任何组合接收数据信号，且将控制信号发送到微电网系统的任何数目个组件及它们的任何组合。控制装置314可为任何形式的可编程运算装置或系统(例如服务器或系统控制装置)，其可经配置以执行各种实施例的操作，包含本文中参考图6到8所描述的方法600、700、800的操作。微电网系统可电连接到经配置以使用AC电功率操作的AC负载312。每一不断电模块304可经配置以经由负载电功率总线310将相同电功率量提供到AC负载312。在一些实施例中，微电网系统可电连接到AC电源，例如电功率公用电网316。为简单起见，下文将描述包含燃料电池功率模块12的燃料电池微电网。图3到5说明意味着作为说明性实例而非限制权利要求书的范围的各种实施例。
燃料电池微电网系统可包含任何数目“M”个功率模块集群300，例如2到20，例如2到6。每一功率模块集群300可包含可如本文中参考图1所描述般配置的任何数目个燃料电池功率模块12。在一些实施例中，每一功率模块集群300可包含任何数目“N”个功率模块12，例如1到12，例如5到10。在一些实施例中，包含于功率模块集群300中的功率模块12的数目可在各种功率模块集群300之间变动。单个功率模块集群300的功率模块12可能不足以产生电功率以满足AC负载312的至少正常电功率需求。在燃料电池微电网系统中的多个功率模块集群300中经分割的功率模块12的数目可为产生足够总电功率以满足AC负载312的至少正常电功率需求所需的至少相同数目的功率模块12。类似地，在燃料电池微电网系统中的多个功率模块集群300中经分割的功率模块12的数目可为从每一功率模块集群300产生等量电功率以满足AC负载312的至少正常电功率需求所需的至少相同数目的功率模块12。在各种实施例中，功率模块12的数目可包含任何数目个冗余功率模块12，使得在从至少一功率模块12电输出减少或无电输出的情况中，冗余功率模块12可用于继续供应AC负载312的电功率需求。
功率模块集群300可电连接到相应DC电功率总线308且经配置以将DC电功率供应到DC电功率总线308。功率模块集群300可依一方式配置，其中，在正常操作下，例如在预期劣化参数内及/或在功率模块12无故障的情况下，功率模块集群300可提供满足AC负载312的电功率需求所需的电功率的至少一部分。优选地，功率模块集群300可依一方式配置，其中，在正常操作下，功率模块集群300可为经由DC电功率总线308电连接到功率模块集群300的相应不断电模块304提供足够电功率，以将与燃料电池微电网系统的其它不断电模块304相同的电功率量提供到AC负载312。
不断电模块304可经由相应DC电功率总线308电连接到相应功率模块集群300且可经由负载电功率总线310电连接到AC负载312。不断电模块304可经配置为或以包含DC/AC逆变器。不断电模块304可经配置以将从电源(例如从功率模块集群300)接收的DC电功率逆变为AC电功率。不断电模块304可含有经配置以在输入端处接收DC电功率且在输出端处供应AC电功率的单向DC/AC逆变器。在一些实施例中，电源可包含任何数目的功率模块集群300及/或功率模块12、电功率公用电网316、辅助电功率存储单元500(图5中所展)及它们的任何组合，如本文中参考图3到5进一步描述。不断电模块304可经由DC电功率总线308在输入端处电连接到任何数目的电源及它们的任何组合。不断电模块304可经由负载电功率总线310在输出端处电连接到AC负载312。由不断电模块304从一或多个电源接收的DC电功率可由不断电模块304逆变且作为AC电功率供应到AC负载312。在一些实施例中，不断电模块304可经配置以(例如)基于AC负载312的电功率配置及/或AC负载312的电功率需求来供应具有给定电压及/或电流的指定电功率量。在一些实施例中，燃料电池微电网系统的每一不断电模块304可经配置以接收相同输入DC电功率量且输出相同输出AC电功率量。燃料电池微电网系统可包含任何数目“Q”个不断电模块304，其各自安置于电源与AC负载312之间。在一些实施例中，燃料电池微电网系统可包含1:1比率的功率模块集群300与不断电模块304，使得Q＝M。
双向AC/DC逆变器302可经由相应DC电功率总线308选择性地电连接到相应功率模块集群300且可经由AC电功率总线306选择性地电连接到其它双向AC/DC逆变器302。双向AC/DC逆变器302可经配置以将在AC端处从电源接收的AC电功率整流为DC电功率，且将在DC端处从功率模块集群300及/或功率模块12接收的DC电功率逆变为AC电功率。在一些实施例中，通过AC电功率总线提供AC电功率的电源可包含任何数目的其它功率模块集群300及/或其它功率模块12(即，其经由AC电功率总线306电连接到相应双向AC/DC转换器302，而非经由DC电功率总线308连接到相应双向AC/DC转换器302)、电功率公用电网316及/或辅助电功率存储单元500及它们的任何组合，如本文中参考图3到5所进一步描述。双向AC/DC逆变器302可经由AC电功率总线306在AC端处选择性地电连接到任何数目的电源及它们的任何组合。双向AC/DC逆变器302可经由DC电功率总线308在DC端处选择性地电连接到功率模块集群300及/或功率模块12。由双向AC/DC逆变器302从一或多个电源接收的AC电功率可由双向AC/DC逆变器302整流且作为DC电功率供应到其相应DC电功率总线308。由双向AC/DC逆变器302经由其相应DC电功率总线308从功率模块集群300及/或功率模块12接收的DC电源可由双向AC/DC逆变器302逆变且作为AC电源供应到AC电功率总线306。燃料电池微电网系统可包含任何数目“P”个双向AC/DC逆变器302，其每一者安置于AC电功率总线306与其相应DC电功率总线308之间。在一些实施例中，燃料电池微电网系统可包含1:1比率的功率模块集群300与双向AC/DC逆变器302，使得P＝M。
双向AC/DC逆变器302可经配置以响应于DC电功率总线308上超过DC电功率阈值(例如电压及/或电流阈值)的电功率量(例如测量电压及/或电流)而汇出DC电功率(即，将DC电功率逆变为AC电功率)。双向AC/DC逆变器302可经配置以响应于DC电功率总线308上小于DC电功率阈值的电功率量而汇入AC电功率(即，将AC电功率整流为DC电功率)。在一些实施例中，DC电功率阈值可为电压及/或电流，在此电压及/或电流下，从功率模块集群300中的每一者供应的等量电功率可满足AC负载312的负载需求。因此，DC电功率总线308上超过DC电功率阈值的DC电功率可为超过不断电模块304可经由总线310输出到AC负载312的电功率。DC电功率总线308上小于DC电功率阈值的DC电功率可为缺少不断电模块304可经由总线310输出到AC负载312的电功率。在一些实施例中，DC电功率阈值可为基于AC负载312的电配置的静态值。在一些实施例中，DC电功率阈值可为基于AC负载312的负载需求的动态值。
控制器314可直接测量及/或将接收信号解译为DC电功率总线308上的电压及/或电流。例如，控制器314可直接测量及/或将接收信号解译为在双向AC/DC逆变器302处及/或来自双向AC/DC逆变器302的DC电功率总线308上的电压及/或电流。控制器314可进一步比较DC电功率总线308上的电压及/或电流与DC电功率阈值。响应于从比较确定DC电功率总线308上的电压及/或电流超过DC电功率阈值，控制器314可向双向AC/DC逆变器302发送信号及/或控制双向AC/DC逆变器302以汇出DC电功率。响应于从比较确定DC电功率总线308上的电压及/或电流小于DC电功率阈值，控制器314可向双向AC/DC逆变器302发送信号及/或控制双向AC/DC逆变器302以汇入AC电功率。因而，当DC电功率总线308上的DC电功率超过不断电模块304可经由总线310输出到AC负载312的电功率时，过剩电功率量可从DC电功率总线308输出到AC电功率总线306。当DC电功率总线308上的DC电功率缺少不断电模块304可经由总线310输出到AC负载312的电功率时，电功率缺少量可从AC电功率总线306输入到DC电功率总线308。
一或多个双向AC/DC逆变器302的控制可为不断电模块304中的每一者将足够DC电功率提供到不断电模块304中的每一者，以提供等量AC电功率以满足AC负载312的负载需求。因而，不断电模块304的输出中的不平衡可通过汇入AC电功率弥补任何DC电功率总线308上的DC电功率的不足来平衡，使得不断电模块304中的每一者可提供等量AC电功率。
DC电功率总线308可经配置为用于双向AC/DC逆变器302、功率模块集群300及不断电模块304的相应群组的公共电导管。DC电功率总线308可经配置以在相应群组的双向AC/DC逆变器302、功率模块集群300及不断电模块304之间传输DC电功率。DC电功率总线308可电连接双向AC/DC逆变器302中的每一者的DC端及不断电模块304的输入端。
AC电功率总线306可经配置为用于双向AC/DC逆变器302的公共电导管。AC电功率总线306可经配置以在双向AC/DC逆变器302之间传输AC电功率。在一些实施例中，AC电功率总线306可进一步经配置为用于双向AC/DC逆变器302与电功率公用电网316之间的AC电功率传输的公共电导管。在一些实施例中，AC电功率总线306可进一步经配置为用于双向AC/DC逆变器302、电功率公用电网316、辅助功率存储单元500及/或图5中所展示的电功率耗散单元502之间的AC电功率传输的公共电导管。AC电功率总线306可电连接双向AC/DC逆变器302的AC端。在一些实施例中，AC电功率总线306可电连接双向AC/DC逆变器302及电功率公用电网316、辅助功率存储单元500及/或电功率耗散单元502的AC端。
负载电功率总线310可经配置为用于不断电模块304的公共电导管。负载电功率总线310可经配置以在不断电模块304与AC负载312之间传输AC电功率。负载电功率总线310可电连接不断电模块304中的每一者的AC端及AC负载312。
AC负载312可经配置以消耗来自燃料电池微电网系统的电功率。在各种实施例中，可由任何数目的功率模块12及功率模块集群300及它们的任何组合将电功率提供到燃料电池微电网系统。燃料电池微电网系统可将电功率提供到任何数目个AC负载312。AC负载312所需的电功率的电压及/或安培数可为燃料电池微电网系统上AC负载312的电功率需求。在一些实施例中，多个AC负载312可需要电功率的电压及/或安培数在特定要求内，且组合这些要求可呈现燃料电池微电网系统上AC负载312的电功率需求。
在一些实施例中，控制器314可为经配置以可通信地连接到燃料电池微电网系统的任何数目个组件及它们的任何组合的中央控制器314。在一些实施例中，控制器314可为经配置以可通信地连接到燃料电池微电网系统的任何数目个组件及它们的任何组合的多个分散控制器314。在一些实施例中，控制器314可为燃料电池微电网系统的独立控制器。在一些实施例中，控制器314可为燃料电池微电网系统的任何数目个组件及它们的任何组合的整合控制器。控制器314的任何数目个以上配置及它们的任何组合可实施于燃料电池微电网系统中。
为了说明而描述说明于图3到5中的实例且所述实例不意味着限制本文中所作的申请专利范围及揭示内容的范围。本文根据两个功率模块集群300(第一功率模块集群300(例如图3到5中的功率模块集群1)及第二功率模块集群(例如图3到5中的功率模块集群M))及其相应DC电功率总线308(第一DC电功率总线308及第二电功率总线308)，及两个双向AC/DC逆变器302(第一双向AC/DC逆变器302(例如图3到5中的双向AC/DC逆变器1)及第二双向AC/DC逆变器302(例如图3到5中的双向AC/DC逆变器P))来描述这些实例。然而，本文中所说明及描述的实例适用于大于两个功率模块集群300(例如三个或更多个集群300)及其相应DC电功率总线308(例如三个或更多个总线308)及/或双向AC/DC逆变器302(例如三个或更多个逆变器302)的任何数目。
图3说明具有双向AC/DC逆变器302的燃料电池微电网系统的实例。燃料电池微电网系统可包含至少第一双向AC/DC逆变器302及至少第二双向AC/DC逆变器302，其每一者电连接于AC电功率总线306与相应DC电功率总线308之间。在此类实施例中，每一双向AC/DC逆变器302可经配置以响应于相应DC电功率总线308上超过DC电功率阈值的电功率量而汇出DC电功率。每一双向AC/DC逆变器302可经配置以响应于相应DC电功率总线308上小于DC电功率阈值的电功率量而汇入AC电功率。
因而，只要将一个AC/DC逆变器302设置为汇出DC电功率，那么在AC电功率总线306上可存在可用于另一AC/DC逆变器302的AC电功率以汇入AC电功率。例如，第一双向AC/DC逆变器302可经配置以响应于第一DC电功率总线308上超过DC电功率阈值的DC电功率而从第一DC电功率总线308汇出DC电功率。第一双向AC/DC逆变器302可在DC端处从第一DC电功率总线308接收DC电功率，将DC电功率逆变为AC电功率，且在AC端处将AC电功率输出到AC电功率总线306。只要第一DC电功率总线308上的DC电功率保持高于DC电功率阈值，那么第一双向AC/DC逆变器302可保持配置以汇出DC电功率。
具有劣化及/或故障功率模块12(例如劣化功率模块1)的第二功率模块集群300(例如图3中的功率模块集群M)可能无法产生足够DC电功率且无法将其输出到第二DC电功率总线308以满足及/或超过DC电功率阈值。响应于第二DC电功率总线308上小于DC电功率总线阈值的DC电功率，第二双向AC/DC逆变器302(例如逆变器P)可经配置以从AC电功率总线306汇入AC电功率。第二双向AC/DC逆变器302可在AC端处从AC电功率总线306接收AC电功率，将AC电功率整流为DC电功率，且在DC端处将DC电功率输出到第二DC电功率总线308。只要第二DC电功率总线308上的DC电功率保持在DC电功率阈值以下，那么第二双向AC/DC逆变器302可保持配置以汇入AC电功率。
在一些实施例中，燃料电池微电网系统可经由AC电功率总线306电连接到电功率公用电网316。当经配置以从AC电功率总线306汇入AC电功率时，第二双向AC/DC逆变器302可从AC电功率总线306汲取足够AC电功率以将足够DC电功率提供到第二DC电功率总线308，使得第二DC电功率总线308上的DC电功率不再小于DC电功率阈值。在一些情形中，由第一双向AC/DC逆变器302汇出(例如将功率从功率模块集群1提供到逆变器1)且作为AC电功率提供到AC电功率总线306的DC电功率可为足以满足第二双向AC/DC逆变器302及第二DC电功率总线308的需要的AC电功率。在一些情形中，由第一双向AC/DC逆变器302汇出且作为AC电功率提供到AC电功率总线306的DC电功率可为不足以满足第二双向AC/DC逆变器302及第二DC电功率总线308的需要的AC电功率。在此类情形中，第二双向AC/DC逆变器302可经由AC电功率总线306使用来自电功率公用电网316的AC电功率来补充从AC电功率总线306汇入且由第一双向AC/DC逆变器302提供的AC电功率量。第二双向AC/DC逆变器302可经由AC电功率总线306从电功率公用电网316汲取任何量的AC电功率。例如，从电功率公用电网316汲取的AC电功率量可为由第一双向AC/DC逆变器302提供到AC电功率总线306的AC电功率量与第二双向AC/DC逆变器302所需的电功率量之间的差。在另一实例中，从电功率公用电网316汲取的AC电功率量可为第二双向AC/DC逆变器302所需的全部AC电功率量。举另一实例，从电功率公用电网316及从由第一双向AC/DC逆变器302提供的AC电功率汲取的AC电功率量可经配置为来自电功率公用电网316与第一双向AC/DC逆变器302的AC电功率的设置比率或设置量。
图4说明具有双向逆变器302且经配置用于选择性电功率公用电网隔离的燃料电池微电网系统的实例。除图3中所说明的实例的描述之外，燃料电池微电网系统可包含经配置以经由AC电功率总线306选择性地将燃料电池微电网系统电连接到电功率公用电网316的选择性电连接器400。在一些实施例中，选择性电连接器400可经配置以当AC电功率可从电功率公用电网316获得时，将AC电功率总线306电连接到电功率公用电网316。选择性电连接器400可经配置以当AC电功率不可从电功率公用电网316获得时，电断接电功率公用电网316与AC电功率总线306。例如，选择性电连接器400可经配置以当在电网事件(例如断电)期间可从电功率公用电网316获得AC电功率时，将AC电功率总线306电连接到电功率公用电网316。选择性电连接器400可为任何类型的机电或电子组件(例如继电器或固态开关)，其经配置以允许及防止选择性电连接器400的第一端与选择性电连接器400的第二端之间的电功率流动。
在一些实施例中，选择性电连接器400可由控制器314控制。控制器314可直接测量及/或将接收信号解译为从(例如)在选择性电连接器400处及/或来自选择性电连接器400的电功率公用电网316获得的电压及/或电流。控制器314可确定是断开还是闭合选择性电连接器400，选择性地电连接或断接AC电功率总线306及电功率公用电网316。在一些实施例中，当控制器314测量及/或解译存在无或可忽略的从电功率公用电网316获得的AC电功率时，控制器314可选择性地电断接AC电功率总线306与电功率公用电网316。在一些实施例中，当控制器314测量及/或解译存在超过无或可忽略的从电功率公用电网316获得的AC电功率时，控制器314可选择性地电连接AC电功率总线306及电功率公用电网316。
图5说明具有双向逆变器302及辅助电功率存储及/或电功率耗散的燃料电池微电网系统的实例。除图3及4中所说明的实例的描述之外，燃料电池微电网系统可包含任何数目的辅助电功率存储单元500及/或电功率耗散单元502及它们的任何组合。在一些实施例中，辅助电功率存储单元500可为任何种类的电、电化学、机电及/或热能存储单元。例如，辅助电功率存储单元500可为电池或超级电容器。在一些实施例中，电功率耗散单元502可为任何种类的电、电化学、机电及/或热能耗散单元。例如，辅助电功率存储单元500可为电阻器负载。
在其中第二双向AC/DC逆变器302经设置以从AC电功率总线306汇入AC电功率的情形中，在AC电功率总线306上可存在比第二双向AC/DC逆变器302需要汲取的多的AC电功率。在其中第二双向AC/DC逆变器302未经设置以从AC电功率总线306汇入AC电功率的情形中，在AC电功率总线306上仍可存在AC电功率。AC电功率总线306上的过剩AC电功率可由经设置以从第一DC电功率总线308及/或电功率公用电网316汇出DC电功率的第一双向AC/DC逆变器302提供到AC电功率总线306。
辅助电功率存储单元500可电连接到AC电功率总线306。在其中辅助电功率存储单元500的电荷小于电荷电容阈值的情形中，辅助电功率存储单元500可使用AC电功率总线306上的过剩AC电功率进行充电。在其中辅助电功率存储单元500的电荷满足或超过电荷电容阈值的情形中，辅助电功率存储单元500可不使用AC电功率总线306上的过剩AC电功率进行充电。在其中第二双向AC/DC逆变器302经设置以从AC电总线306汇入AC电功率且AC电功率总线306上无足够AC电功率以满足第二双向AC/DC逆变器302的AC电功率的需要的情形中，辅助电功率存储单元500可将AC电功率输出到AC电功率总线306。在一些实施例中，辅助电功率存储单元500可包含经配置以整流在AC端处从AC电功率总线306接收的AC电功率，且将DC端处的DC电功率提供到辅助电功率存储单元500的双向AC/DC逆变器(未展示)。双向AC/DC逆变器可进一步经配置以转换在DC端处从辅助电功率存储单元500接收的DC电功率，且将AC端处的AC电功率提供到AC电功率总线306。
在一些实施例中，辅助电功率存储单元500可由控制器314控制。控制器314可直接测量及/或将接收信号解译为从(例如)在辅助电功率存储单元500处及/或来自辅助电功率存储单元500的AC电功率总线306及辅助电功率存储单元500获得的电压及/或电流。控制器314可进一步比较辅助电功率存储单元500的电压及/或电流与电荷电容阈值。响应于当在AC电功率总线306上存在不足AC电功率时从比较确定辅助电功率存储单元500的电压及/或电流满足或超过电荷电容阈值，控制器314可向辅助电功率存储单元500发送信号及/或控制辅助电功率存储单元500以汇出DC电功率。响应于当AC电功率总线306上存在过剩AC电功率时从比较确定辅助电功率存储单元500的电压及/或电流小于电荷电容阈值，控制器314可向辅助电功率存储单元500发送信号及/或控制辅助电功率存储单元500以汇入AC电功率。
电功率耗散单元502可电连接到AC电功率总线306。在其中选择性电连接器400断开(即，AC电功率总线306未电连接到电网316)且AC电功率总线306上存在过剩AC电功率(即，超过辅助电功率存储单元500及/或双向AC/DC逆变器302的功率需求)的情形中，过剩AC电功率由电功率耗散单元502耗散。
在一些实施例中，电功率耗散单元502可为经配置以耗散从AC电功率总线306接收的AC电功率的被动装置。在一些实施例中，电功率耗散单元502可为由控制器314控制的主动装置。控制器314可直接测量及/或将接收信号解译为从(例如)在电功率耗散单元502处及/或来自电功率耗散单元502的AC电功率总线306获得的电压及/或电流。响应于AC电功率总线306上的过剩AC电功率，控制器314可控制电功率耗散单元502及/或向电功率耗散单元502发送信号以耗散过剩AC电功率。
图6说明根据各种实施例的用于管理图4及/或5的燃料电池微电网系统的方法600。方法600可使用经配置以从双向AC/DC逆变器302、AC电功率总线306及/或选择性电连接器400的任何数目或组合接收信号及/或将控制信号发送到其的一或多个控制器314来实施。为涵盖提供于各种实施例中的替代配置，实施方法600的硬件在本文中指称“控制装置”。
在确定框602中，控制装置可确定是否可从电功率公用电网316获得AC电功率。控制装置可直接测量及/或将接收信号解译为从电功率公用电网316获得的电压及/或电流，例如在双向AC/DC逆变器302、AC电功率总线306及/或选择性电连接器400处或来自其的电压及/或电流。如果控制装置测量及/或解译存在无或可忽略的从电功率公用电网316获得的AC电功率，那么控制装置确定不存在从电功率公用电网316获得的AC电功率。如果控制装置测量及/或解译存在超过无或可忽略的从电功率公用电网316获得的AC电功率，那么控制装置确定存在从电功率公用电网316获得的AC电功率。
响应于确定不存在从电功率公用电网316获得的AC电功率(即，确定框602＝“否”)，控制装置可断开任选框604中的选择性电连接器400。断开选择性电连接器400可选择性地电断接燃料电池微电网系统与电功率公用电网316。例如，断开选择性电连接器400可选择性地电断接燃料电池微电网系统的AC电功率总线306与电功率公用电网316。控制装置可控制及/或向选择性电连接器400发送信号以断开。
响应于确定不存在从电功率公用电网316获得的AC电功率(即，确定框602＝“否”)，或在断开任选框604中的选择性电连接器400之后，控制装置可实施本文中参考图7进一步描述的方法700的确定框702。
响应于确定存在可从电功率公用电网316获得的AC电功率(即，确定框602＝“是”)，控制装置可闭合任选框606中的选择性电连接器400。闭合选择性电连接器400可选择性地将燃料电池微电网系统电连接到电功率公用电网316。例如，闭合选择性电连接器400可选择性地将燃料电池微电网系统的AC电功率总线306电连接到电功率公用电网316。控制装置可控制及/或向选择性电连接器400发送信号以闭合。
响应于确定存在从电功率公用电网316获得的AC电功率(即，确定框602＝“是”)，或在闭合任选框606中的选择性电连接器400之后，控制装置可实施本文中参考图8进一步描述的方法800的确定框702。
图7说明根据各种实施例的用于在电网独立模式中(即，当选择性电连接器400断开时或如果微电网未电连接到电功率公用电网时)管理燃料电池微电网系统的方法700。方法700可使用经配置以从双向AC/DC逆变器302、不断电模块304、AC电功率总线306及/或DC电功率总线308的任何数目或组合接收信号及/或将控制信号发送到其的一或多个控制器314来实施。为涵盖提供于各种实施例中的替代配置，实施方法700的硬件在本文中指称“控制装置”。
在确定框702中，控制装置可确定DC电功率总线308上的DC电功率(即，电压及/或电流)是否小于DC电功率阈值，例如电压及/或电流阈值。在一些实施例中，DC电功率阈值可为电压及/或电流，在此电压及/或电流下，从功率模块集群300中的每一者供应的等量电功率可满足AC负载312的负载需求。控制装置可直接测量及/或将接收信号解译为DC电功率总线308上的电压及/或电流。例如，控制装置可直接测量及/或将接收信号解译为在双向AC/DC逆变器302处及/或来自双向AC/DC逆变器302的DC电功率总线308上的电压及/或电流。控制装置可进一步比较DC电功率总线308上的电压及/或电流与DC电功率阈值。
响应于确定DC电功率总线308上的DC电功率小于DC电功率阈值(即，确定框702＝“是”)，控制装置可在框704中设置双向AC/DC逆变器302以从AC电功率总线306汇入AC电功率。控制装置可向双向AC/DC逆变器302发送信号及/或控制双向AC/DC逆变器302以汇入AC电功率。
在框706中，双向AC/DC逆变器302可在其AC端处从AC电功率总线306接收AC电功率。在一些实施例中，双向AC/DC逆变器302可经配置以从AC电功率总线306汲取期望AC电功率量。在一些实施例中，可基于DC电功率阈值来预定及配置从AC电功率总线306汲取的AC电功率量。在一些实施例中，可基于DC电功率阈值及DC电功率总线上的DC电功率量来配置从AC电功率总线306汲取的AC电功率量，例如DC电功率阈值与DC电功率总线308上的DC电功率量之间的比较值。在一些实施例中，控制装置可确定从AC电功率总线306汲取的AC电功率量及/或控制双向AC/DC逆变器302及/或向双向AC/DC逆变器302发送关于从AC电功率总线306汲取的AC电功率量的信号。
在框708中，双向AC/DC逆变器302可整流接收AC电功率。双向AC/DC逆变器302可将AC电功率整流为DC电功率。在框710中，双向AC/DC逆变器302可将DC电功率提供到DC电功率总线308。
响应于确定DC电功率总线308上的DC电功率未低于DC电功率阈值(即，确定框702＝“否”)，控制装置可设置双向AC/DC逆变器302以在框712中从DC电功率总线308汇出过剩DC电功率(即，DC电功率量高于DC电功率阈值)。在一些实施例中，响应于DC电功率总线308上超过DC电功率阈值的DC电功率，控制装置可设置双向AC/DC逆变器302以从DC电功率总线308汇出过剩DC电功率。换言之，在一些实施例中，DC电功率总线308上的DC电功率可超过(而不仅仅满足)用于控制装置的DC电功率阈值，以设置双向AC/DC逆变器302以从DC电功率总线308汇出DC电功率。控制装置可向双向AC/DC逆变器302发送信号及/或控制其以汇出DC电功率。
在框714中，双向AC/DC逆变器302可在其DC端处接收来自DC电功率总线308的过剩DC电功率。在一些实施例中，双向AC/DC逆变器302可经配置以从DC电功率总线308汲取一定量的过剩DC电功率。在一些实施例中，可基于DC电功率阈值来预定及配置从DC电功率总线308汲取的过剩DC电功率量。在一些实施例中，可基于DC电功率阈值及DC电功率总线308上的DC电功率量来配置从DC电功率总线308汲取的过剩DC电功率量，例如基于DC电功率阈值与DC电功率总线308上的DC电功率量之间的比较值。在一些实施例中，控制装置可确定从DC电功率总线308汲取的过剩DC电功率量及/或控制双向AC/DC逆变器302及/或向双向AC/DC逆变器302发送从DC电功率总线308汲取的DC电功率量。
在框716中，双向AC/DC逆变器302可将所接收过剩DC电功率逆变为AC电功率。在框718中，双向AC/DC逆变器302可将AC电功率提供到AC电功率总线306。
图8说明根据各种实施例的用于在电网连接配置中(即，当微电网电连接到电功率公用电网316时)管理燃料电池微电网系统的方法800。方法800可使用经配置以从双向AC/DC逆变器302、AC电功率总线306、DC电功率总线308及/或辅助电功率存储单元500的任何数目或组合接收信号及/或将控制信号发送到其的一或多个控制器314来实施。为涵盖提供于各种实施例中的替代配置，实施方法800的硬件在本文中指称“控制装置”。框702到718可依如本文中参考图7的方法700的相同元件符号所描述的类似方式来实施，且将不再描述。
在框710中将DC电功率提供到DC电功率总线308之后，控制装置可确定AC电功率总线306上的AC电功率是否(例如经由其它逆变器302从其它功率模块集群310及/或从可选存储装置500提供的功率)足以整流为DC电功率且满足可选确定区块802中的DC电功率阈值。在一些实施例中，控制器314可直接测量及/或将接收信号解译为从(例如)在双向AC/DC逆变器302处及/或来自双向AC/DC逆变器302的AC电功率总线306获得的电压及/或电流。控制装置可计算整流AC电功率总线306上获得的AC电功率量是否将足够DC电功率提供到DC电功率总线308以满足DC电功率阈值。在一些实施例中，控制器314可直接测量及/或将接收信号解译为从(例如)在双向AC/DC逆变器302处及/或来自双向AC/DC逆变器302的DC电功率总线308获得的电压及/或电流。控制装置可通过整流AC电功率总线306上获得的AC电功率量来确定由双向AC/DC电逆变器302提供的DC电功率是否将足够DC电功率提供到DC电功率总线308以满足DC电功率阈值。控制装置可比较经计算及/或所提供的DC电功率与DC电功率阈值，以确定AC电功率总线306上的AC电功率是否足以满足DC电功率阈值。
响应于确定AC电功率总线306上的AC电功率足以满足DC电功率阈值(即，可选确定区块802＝“是”)，控制装置可返回到确定框702以在确定框702中确定DC电功率总线308上的DC电功率是否小于DC电功率阈值。响应于确定AC电功率总线306上的AC电功率不足以满足DC电功率阈值(即，可选确定区块802＝“否”)，控制装置可进入到可选确定区块804。
在可选确定区块804中，控制装置可确定AC电功率源满足DC电功率阈值。例如，控制装置可确定是否可从电功率公用电网316及/或从辅助电功率存储单元500获得足够AC电功率。接着，控制装置返回到框706。
图9说明根据图5中所说明的实施例的用于管理辅助电功率存储单元500及/或电功率耗散单元502燃料电池微电网系统的方法900。方法900可使用经配置以从双向AC/DC逆变器302、AC电功率总线306、辅助电功率存储单元500及/或电功率耗散单元502的任何数目或组合接收信号及/或将控制信号发送到其的一或多个控制器314来实施。为涵盖提供于各种实施例中的替代配置，实施方法900的硬件在本文中指称“控制装置”。
在确定框902中，控制装置可确定(例如使用上述方法)AC电功率总线306上是否存在过剩AC电功率。过剩AC电功率可为AC电功率总线306上超过双向AC/DC逆变器302将足够DC电功率提供到DC电功率总线308以满足DC电功率阈值所需的功率的AC电功率。
响应于确定在AC电功率总线306上存在过剩AC电功率(即，确定框902＝“是”)，控制装置可在确定框904中确定辅助电功率存储单元500的电荷是否低于电荷电容阈值。控制装置可直接测量及/或将接收信号解译为从辅助电功率存储单元500(例如在辅助电功率存储单元500处及/或来自辅助电功率存储单元500)获得的电压及/或电流。控制装置可比较辅助电功率存储单元500的电压及/或电流与电荷电容阈值，以确定辅助电功率存储单元500的电荷是否低于电荷电容阈值。
响应于确定辅助电功率存储单元500的电荷低于电荷电容阈值(即，确定框904＝“是”)，控制装置可在框906中对辅助电功率存储单元500充电。控制装置可向辅助电功率存储单元500发送信号及/或控制辅助电功率存储单元500以从AC电功率总线306汇入AC电功率。辅助电功率存储单元500可使用来自功率模块集群300及/或来自电网316的AC电功率总线306上的过剩AC电功率进行充电。
在确定框908中，控制装置可确定在对存储单元500充电之后，AC电功率总线306上是否仍存在过剩AC电功率。控制装置可依与本文中框902所描述的类似方式来确定AC电功率总线306上是否存在过剩AC电功率。另外，控制装置可直接测量及/或将接收信号解译为(例如)在电功率耗散单元502处及/或来自电功率耗散单元502的AC电功率总线306上获得的电压及/或电流。
响应于确定辅助电功率存储单元500的电荷不低于电荷电容阈值(即，确定框904＝“否”，因为存储单元500被充满电)，或响应于在对存储单元500充电之后确定AC电功率总线306上仍存在过剩AC电功率(即，确定框908＝“是”)，在框910中，控制装置可通过将过剩AC电功率提供到电功率耗散单元502来耗散AC电功率总线306上的过剩AC电功率。
响应于确定AC电功率总线306上无过剩AC电功率(即，确定框908＝“否”)，或在框910中耗散AC电功率总线306上的过剩AC电功率之后，控制装置可返回到确定框902，以在确定框902中继续确定AC电功率总线306上是否存在过剩AC电功率。
本发明的实施例的方法及系统提高并联功率模块集群的功率利用率。例如，如果存在各自含有五个功率模块12的两个功率模块集群300，那么等于DC电功率阈值的DC电功率经由两个不断电模块304从所有十个功率模块12提供AC负载312。如果AC/DC逆变器302不是双向的，那么当十个功率模块12中的一者(例如集群M中的功率模块1)故障时，因为两个不断电模块304经配置以输出相同功率量(例如相应AC负载需求的40％)，因此来自两个功率模块集群300的可用于AC负载312的最大功率比DC电功率阈值小20％。在此情况中，额外20％的功率必须从公用电网316汲取，其意味着其中所有五个功率模块12以依期望功率输出运行的功率模块集群300(例如集群1)未充分利用为AC负载供应的功率。
然而，通过使用本发明的实施例的双向AC/DC逆变器302，从含有故障功率模块的功率模块集群300损失的功率可由其中所有功率模块依期望功率输出运行的另一功率模块集群300制成。换言之，当“弱”功率模块集群300中的一或多个功率模块12故障或劣化时，那么在不干扰不断电模块304的并联操作的情况下，损失功率可通过电网并联逆变器302从其它“健康”功率模块300转移到“弱”功率模块集群300。
在此情形中，“健康”功率模块集群300(例如集群1)及其所有功率模块12依期望功率输出运行，产生微电网功率输出的50％，其等于DC电功率阈值，而“弱”功率模块集群300(例如集群M)产生微电网功率输出的40％，其等于DC电功率阈值。因此，经由由AC功率总线306连接在一起的双向AC/DC逆变器302将“健康”功率模块集群300的功率输出的5％导引到“弱”功率模块集群。在此情况中，两个不断电模块304输出AC负载312的功率需求的45％。
两个功率模块集群300可经设计以输出大于AC负载312的功率需求的50％的功率。在此情况中，损失功率可从另一“健康”功率模块300转移到“弱”功率模块集群300，以满足AC负载312的输入功率需求。
在一个实施例中，功率量及其方向由控制器314基于DC电功率总线308的电压来控制。当特定DC电功率总线308上的电压降到阈值以下时，控制器314注意到给定DC电功率总线308上的功率不足，且将对应双向AC/DC逆变器302的方向从功率汇出改变为功率汇入，且任选地将来自电功率公用电网316及/或存储单元500的功率提供到对应DC电功率总线308，直到所述DC电功率总线上的电压恢复到期望阈值。DC电功率总线308电压恢复限制自动地确定从电功率公用电网316及/或从存储单元500所需的功率量(如果有)。类似地，当DC电功率总线308电压升高时，那么双向AC/DC逆变器302改变其功率方向以汇出且开始增大汇出功率，直到DC电功率总线308电压达到期望值。
在一些实施例中，方法600、700、800、900可串联及/或并联实施。方法600、700、800、900可周期性地、重复地及/或连续地实施。
根据一个实施例，一种微电网系统包含：第一直流(DC)电源300(例如集群1)，其电连接到第一DC电功率总线308；第二DC电源300(例如集群M)，其电连接到第二DC电功率总线308；第一不断电模块304(例如集群1)，其电连接到第一DC电功率总线308且经配置以连接到交流(AC)负载312；第二不断电模块304(例如集群Q)，其电连接到第二DC电功率总线308且经配置以连接到AC负载312；第一双向AC/DC逆变器302(例如逆变器1)，其具有DC端及AC端，其中第一DC电功率总线308连接到第一双向AC/DC逆变器302的DC端；第二双向AC/DC逆变器302(例如逆变器P)，其具有DC端及AC端，其中第二DC电功率总线308连接到第二双向AC/DC逆变器302的DC端；及AC电功率总线306，其在第一及第二双向AC/DC逆变器的AC端处电连接到第一及第二双向AC/DC逆变器302。
在一个实施例中，微电网系统进一步包括经配置有控制装置可执行码的控制装置(例如控制器)314，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，所述操作包括：确定由第一DC电源300输出到第一DC电功率总线308的第一DC电功率是小于、等于还是大于提供到第一不断电模块304的DC电功率阈值；及响应于确定第一DC电功率小于DC电功率阈值，由第一双向AC/DC逆变器302从AC电功率总线306汇入补充AC电功率，且将第二DC电功率从第一双向AC/DC逆变器302提供到第一DC电功率总线308，使得第一DC电功率及第二DC电功率不小于DC电功率阈值。
在一个实施例中，控制装置314经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，使得：响应于确定第一DC电功率小于DC电功率阈值，通过第二DC电功率总线308将由第二DC电源300输出的DC电功率的部分提供到第二双向逆变器302；及将补充AC功率从第二双向AC/DC逆变器302提供到AC电功率总线306。
在一个实施例中，控制装置314经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，使得：响应于确定第一DC电功率大于DC电功率阈值，将超过DC电功率阈值的过剩DC电功率提供到第一双向AC/DC逆变器302；在第一双向AC/DC逆变器302中将过剩DC电功率转换为额外AC电功率；及将额外AC电功率汇出到AC功率总线306。
在一个实施例中，选择性电连接器400电连接到AC电功率总线306且可电连接到电功率公用电网306。控制装置316经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，所述操作进一步包括：确定AC电功率是否可从电功率公用电网316获得；及响应于确定AC电功率不可从电功率公用电网获得，通过断开选择性电连接器400来选择性地电断接AC电功率总线306与电功率公用电网316。
在一个实施例中，控制装置314经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，所述操作进一步包括响应于确定第一DC电功率小于DC电功率阈值：确定AC电功率总线306上的补充AC电功率是否足以满足DC电功率阈值；及响应于确定AC电功率总线306上的补充AC电功率不足以满足DC电功率阈值，由第一双向AC/DC逆变器302从电功率公用电网316或辅助电功率存储单元500中的至少一者汲取额外AC电功率。
在一个实施例中，控制装置314经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，所述操作进一步包括：确定AC电功率总线306上是否提供过剩AC电功率；确定辅助电功率存储单元500的电荷是否超过电荷阈值；及响应于确定AC电功率总线上存在过剩AC电功率且辅助电功率存储单元500的电荷未超过电荷阈值，使用来自AC电功率总线306的过剩AC电功率对辅助电功率存储单元500充电。
在一个实施例中，控制装置314经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，所述操作进一步包括：确定在对辅助电功率存储单元500充电之后AC电功率总线306上是否存在过剩AC电功率且确定电功率公用电网316是否电连接到AC电功率总线306；及响应于确定AC电功率总线上存在过剩AC电功率且电功率公用电网315未电连接到AC电功率总线306，由电功率耗散单元502从AC电功率总线耗散过剩AC电功率。
在一个实施例中，第一DC电源300包括第一燃料电池功率模块集群，其包括多个第一燃料电池功率模块12；第二DC电源300包括第二燃料电池功率模块集群，其包括多个第二燃料电池功率模块12；当至少第一燃料电池功率模块12故障或劣化时，第一DC电功率小于DC电功率阈值。第一及第二不断电模块304包括单向DC/AC逆变器。控制装置314经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，使得第一及第二不断电模块304将等量AC电功率提供到AC负载312。
图10说明具有逆变器402及包括自动切换开关(ATS)404的选择性电连接器的燃料电池微电网系统的实例。除图3及4中所说明的实例的描述之外，燃料电池微电网系统包含ATS 404及额外AC电功率总线406。在此实施例中，逆变器402可为如上文所描述的双向逆变器，或可为经配置以将来自功率模块集群300的DC电功率逆变到AC电功率总线306的单向逆变器。电功率公用电网316连接到ATS 404的正常(N)终端，AC电功率总线306连接到ATS 404的负载(L)终端，且额外AC电功率总线406的第一端连接到ATS 404的应急(E)终端。额外AC电功率总线406的第二端连接到负载电功率总线310。
在此操作模式中，当电功率公用电网在ATS 404的正常(N)终端上停止供电(即，“失电”)时，独立电压源(例如连接到负载电功率总线310的负载312)经由额外AC电功率总线406呈现于ATS应急(E)终端上。此引起ATS 404改变位置(即，将负载(L)终端连接到应急(E)终端)，其经由额外AC电功率总线406及负载电功率总线310将逆变器402直接连接到负载312。通过此连接，逆变器402可汇出为电流源以从不断电模块304偏移负载312。
如所展示，不断电模块304仍承载相等功率，但第一逆变器402中可用的过剩功率能够到达负载312。如果使用双向逆变器302(而非单向逆变器402)，那么功率仍可流动通过如图4及5中所描述的第二双向逆变器(P)302。此外，在图10的实施例中，辅助功率存储单元500及/或电功率耗散单元502可任选地连接到AC电功率总线306，如图5中所展示。
以上方法描述及图式仅作为说明性实例提供，且不希望需要或隐含各种实施例的步骤必须依所呈现的顺序执行。所属领域的技术人员应了解，以上实施例中的步骤的顺序可依任何顺序执行。此外，例如“其后”、“接着”、“下一步”等的用语不希望限制步骤的顺序；这些用语仅用于通过描述方法来引导读者。
一或多个图式已用于描述示范性实施例。图式的使用不意味着相对于所执行的操作的顺序限制。示范性实施例的以上描述已被呈现用于说明及描述。关于所公开的精确形式，本发明不希望是详尽的或限制，且鉴于上文教示可进行修改及变动，或可从实践所公开的实施例获得修改及变动。本发明的范希望由所附权利要求书及其等效物界定。
包含控制装置301及本文中所描述的连接控制器的控制组件，可使用例如计算机的运算装置(其包含可编程处理器、存储器及已使用指令编程以执行特定功能的其它组件)来实施或可实施于经设计以执行指定功能的处理器中。处理器可为任何可编程微处理器、微电脑或一或多个处理器芯片，其可由软件指令(应用)配置以执行各种功能(包含本文中所描述的各种实施例的功能)。在一些运算装置中，可提供多个处理器。通常，软件应用在被存取及加载到处理器中之前可存储于内部存储器中。在一些运算装置中，处理器可包含足以存储应用软件指令的内部存储器。
结合本文中所公开的实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清楚说明硬件与软件的此可互换性，上文已大体上根据其功能描述各种说明性组件、块、模块、电路及步骤。此功能可实施为硬件或软件，取决于施加于整个系统上的特定应用及设计约束。所属领域的技术人员可针对每一特定应用依变动方式实施所描述的功能，但此类实施决策不应被解译为引起偏离本发明的范围。用于实施结合本文中所公开的方面描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件可使用控制装置来实施或执行，所述控制装置可为或包含通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散栅极或晶体管逻辑、离散硬件组件或经设计以执行本文中所描述的功能的其任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为运算装置的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器或任何其它此配置。替代地，一些块或方法可由特定于给定功能的电路系统来执行。
提供所公开的实施例的以上描述来使所属领域的技术人员能够制造或使用本文中所描述的任何实施例。所属领域的技术人员将易于明白这些实施例的各种修改，且在不背离本公开的范围的情况下，本文中所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此，权利要求书不希望受限于本文中所展示的实施例，而是应被给予与本文中所公开的权利要求书语言及原理及新颖特征一致的最广范围。

Claims (21)

1.一种微电网系统，其包括：
第一直流(DC)电源，其电连接到第一DC电功率总线；
第二DC电源，其电连接到第二DC电功率总线；
第一不断电模块，其电连接到所述第一DC电功率总线且经配置以连接到交流(AC)负载；
第二不断电模块，其电连接到所述第二DC电功率总线且经配置以连接到所述AC负载；
第一双向AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第一DC电功率总线连接到所述第一双向AC/DC逆变器的所述DC端；
第二双向AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第二DC电功率总线连接到所述第二双向AC/DC逆变器的所述DC端；及
AC电功率总线，其在所述第一及所述第二双向AC/DC逆变器的AC端处电连接到所述第一及所述第二双向AC/DC逆变器。
2.根据权利要求1所述的微电网系统，其进一步包括经配置有控制装置可执行码的控制装置，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行包括以下的操作：
确定由所述第一DC电源输出到所述第一DC电功率总线的第一DC电功率是小于、等于还是大于提供到所述第一不断电模块的DC电功率阈值；及
响应于确定所述第一DC电功率小于所述DC电功率阈值，由所述第一双向AC/DC逆变器从所述AC电功率总线汇入补充AC电功率，且将第二DC电功率从所述第一双向AC/DC逆变器提供到所述第一DC电功率总线，使得所述第一DC电功率及所述第二DC电功率不小于所述DC电功率阈值。
3.根据权利要求2所述的微电网系统，其中所述控制装置经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，使得：
响应于确定所述第一DC电功率小于所述DC电功率阈值，通过所述第二DC电功率总线将由所述第二DC电源输出的DC电功率的部分提供到所述第二双向逆变器；及
将补充AC功率从所述第二双向AC/DC逆变器提供到所述AC电功率总线。
4.根据权利要求3所述的微电网系统，其中所述控制装置经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，使得：
响应于确定所述第一DC电功率大于所述DC电功率阈值，将超过DC电功率阈值的过剩DC电功率提供到所述第一双向AC/DC逆变器；
在所述第一双向AC/DC逆变器中将所述过剩DC电功率转换为额外AC电功率；及
将所述额外AC电功率汇出到所述AC功率总线。
5.根据权利要求3所述的微电网系统，其进一步包括电连接到所述AC电功率总线且可电连接到电功率公用电网的选择性电连接器，
其中所述控制装置经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行进一步包括以下的操作：
确定AC电功率是否可从所述电功率公用电网获得；及
响应于确定AC电功率不可从所述电功率公用电网获得，通过断开所述选择性电连接器来选择性地电断接所述AC电功率总线与所述电功率公用电网。
6.根据权利要求5所述的微电网系统，其进一步包括辅助电功率存储单元，
其中所述控制装置经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行进一步包括以下的操作：
响应于确定所述第一DC电功率小于所述DC电功率阈值：
确定所述AC电功率总线上的所述补充AC电功率是否足以满足所述DC电功率阈值；及
响应于确定所述AC电功率总线上的所述补充AC电功率不足以满足所述DC电功率阈值，由所述第一双向AC/DC逆变器从所述电功率公用电网或所述辅助电功率存储单元中的至少一者汲取额外AC电功率。
7.根据权利要求6所述的微电网系统，其中所述控制装置经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行进一步包括以下的操作：
确定所述AC电功率总线上是否提供过剩AC电功率；
确定所述辅助电功率存储单元的电荷是否超过电荷阈值；及
响应于确定所述AC电功率总线上存在过剩AC电功率且所述辅助电功率存储单元的所述电荷未超过所述电荷阈值，使用来自所述AC电功率总线的所述过剩AC电功率对所述辅助电功率存储单元充电。
8.根据权利要求7所述的微电网系统，其进一步包括电连接到所述AC电功率总线的电功率耗散单元，
其中所述控制装置经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行进一步包括以下的操作：
确定在对所述辅助电功率存储单元充电之后所述AC电功率总线上是否存在过剩AC电功率且确定所述电功率公用电网是否电连接到所述AC电功率总线；及
响应于确定所述AC电功率总线上存在过剩AC电功率且所述电功率公用电网未电连接到所述AC电功率总线，由所述电功率耗散单元从所述AC电功率总线耗散所述过剩AC电功率。
9.根据权利要求2所述的微电网系统，其中：
所述第一DC电源包括第一燃料电池功率模块集群，其包括多个第一燃料电池功率模块；
所述第二DC电源包括第二燃料电池功率模块集群，其包括多个第二燃料电池功率模块；且
当至少一个第一燃料电池功率模块故障或劣化时，所述第一DC电功率小于所述DC电功率阈值。
10.根据权利要求2所述的微电网系统，其中：
所述第一及所述第二不断电模块包括单向DC/AC逆变器；且
所述控制装置经配置有控制装置可执行码，所述控制装置可执行码经配置以引起所述控制装置执行操作，使得所述第一及所述第二不断电模块将等量AC电功率提供到所述AC负载。
11.一种操作根据权利要求1所述的微电网系统的方法，其包括将等量AC电功率从所述第一及所述第二不断电模块提供到所述AC负载。
12.根据权利要求11所述的操作微电网系统的方法，其进一步包括：
确定由所述第一DC电源输出到所述第一DC电功率总线的第一DC电功率是小于、等于还是大于提供到所述第一不断电模块的DC电功率阈值；及
响应于确定所述第一DC电功率小于所述DC电功率阈值，由所述第一双向AC/DC逆变器从所述AC电功率总线汇入补充AC电功率，且将第二DC电功率从所述第一双向AC/DC逆变器提供到所述第一DC电功率总线，使得所述第一DC电功率及所述第二DC电功率不小于所述DC电功率阈值。
13.根据权利要求12所述的操作微电网系统的方法，其进一步包括：
响应于确定所述第一DC电功率小于所述DC电功率阈值，通过所述第二DC电功率总线将由所述第二DC电源输出的DC电功率的部分提供到所述第二双向逆变器；及
将补充AC功率从所述第二双向AC/DC逆变器提供到所述AC电功率总线。
14.根据权利要求13所述的操作微电网系统的方法，其进一步包括：
响应于确定所述第一DC电功率大于所述DC电功率阈值，将超过DC电功率阈值的过剩DC电功率提供到所述第一双向AC/DC逆变器；
在所述第一双向AC/DC逆变器中将所述过剩DC电功率转换为额外AC电功率；及
将所述额外AC电功率汇出到所述AC功率总线。
15.根据权利要求13所述的操作微电网系统的方法，其进一步包括：
确定AC电功率是否可从电功率公用电网获得；及
响应于确定AC电功率不可从所述电功率公用电网获得，选择性地电断接所述AC电功率总线与所述电功率公用电网。
16.根据权利要求15所述的操作微电网系统的方法，其进一步包括：
响应于确定所述第一DC电功率小于所述DC电功率阈值：
确定所述AC电功率总线上的所述补充AC电功率是否足以满足所述DC电功率阈值；及
响应于确定所述AC电功率总线上的所述补充AC电功率不足以满足所述DC电功率阈值，由所述第一双向AC/DC逆变器从所述电功率公用电网或辅助电功率存储单元中的至少一者汲取额外AC电功率。
17.根据权利要求16所述的操作微电网系统的方法，其进一步包括：
确定所述AC电功率总线上是否提供过剩AC电功率；
确定所述辅助电功率存储单元的电荷是否超过电荷阈值；及
响应于确定所述AC电功率总线上存在过剩AC电功率且所述辅助电功率存储单元的所述电荷未超过所述电荷阈值，使用来自所述AC电功率总线的所述过剩AC电功率对所述辅助电功率存储单元充电。
18.根据权利要求17所述的操作微电网系统的方法，其进一步包括：
确定在对所述辅助电功率存储单元充电之后所述AC电功率总线上是否存在过剩AC电功率且确定所述电功率公用电网是否电连接到所述AC电功率总线；及
响应于确定所述AC电功率总线上存在过剩AC电功率且所述电功率公用电网未电连接到所述AC电功率总线，从所述AC电功率总线耗散所述过剩AC电功率。
19.根据权利要求12所述的操作微电网系统的方法，其中：
所述第一及所述第二不断电模块包括单向DC/AC逆变器；
所述第一DC电源包括第一燃料电池功率模块集群，其包括多个第一燃料电池功率模块；
所述第二DC电源包括第二燃料电池功率模块集群，其包括多个第二燃料电池功率模块；且
当至少一个第一燃料电池功率模块故障或劣化时，所述第一DC电功率小于所述DC电功率阈值。
20.根据权利要求12所述的操作微电网系统的方法，其中：
确定由所述第一DC电源输出到所述第一DC电功率总线的第一DC电功率是小于、等于还是大于DC电功率阈值的所述步骤包括测量所述第一DC电功率总线上的电压及确定所述测量电压是小于、等于还是大于阈值电压；且
如果所述测量电压降到所述阈值电压以下，那么所述第一双向AC/DC逆变器的电流方向从功率汇出改变为功率汇入以将额外电功率从所述AC电功率总线提供到所述第一DC电功率总线，直到所述DC电功率总线上的所述测量电压恢复为等于所述阈值电压。
21.一种微电网系统，其包括：
第一直流(DC)电源，其电连接到第一DC电功率总线；
第二DC电源，其电连接到第二DC电功率总线；
第一不断电模块，其电连接到所述第一DC电功率总线且经配置以经由至少一个负载电功率总线连接到一交流(AC)负载；
第二不断电模块，其电连接到所述第二DC电功率总线且经配置以经由所述至少一个负载电功率总线连接到所述AC负载；
第一AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第一DC电功率总线连接到所述第一AC/DC逆变器的所述DC端；
第二AC/DC逆变器，其具有DC端及AC端，其中所述第二DC电功率总线连接到所述第二AC/DC逆变器的所述DC端；
自动切换开关(ATS)，其具有负载终端、应急终端及经配置以连接到电功率公用电网的正常终端；
第一AC电功率总线，其在所述第一及所述第二AC/DC逆变器的AC端处电连接到所述第一及所述第二AC/DC逆变器，且电连接到所述ATS的所述负载终端；及
第二AC电功率总线，其电连接到所述ATS的所述应急终端且电连接到所述至少一个负载电功率总线。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3181764A1 (en) 2021-11-11 2023-05-11 Bloom Energy Corporation Power management in fuel cell system based microgrids

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101534013A (zh) * 2008-03-13 2009-09-16 通用电气公司 风轮机能量存储及频率控制
US20110148205A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Power storage system and method of controlling the same
US20120013193A1 (en) * 2009-04-17 2012-01-19 Toshiba Mitsubishi-Electric Indus. Sys. Corp. Uninterruptible power supply system
US20130253716A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Bloom Energy Corporation Fuel Cell Power for Data Center Uses
CN105406580A (zh) * 2014-09-01 2016-03-16 艾默生网络能源有限公司 一种供电系统和方法
CN109565065A (zh) * 2016-06-06 2019-04-02 燃料电池能有限公司 用于支持电网的燃料电池负载循环

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9190693B2 (en) 2006-01-23 2015-11-17 Bloom Energy Corporation Modular fuel cell system
US8440362B2 (en) 2010-09-24 2013-05-14 Bloom Energy Corporation Fuel cell mechanical components
WO2012061055A2 (en) 2010-10-25 2012-05-10 Bloom Energy Corporation Fuel cell control device and method
US9106098B2 (en) 2010-11-15 2015-08-11 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with grid independent operation and DC microgrid capability
US8970176B2 (en) 2010-11-15 2015-03-03 Bloom Energy Corporation DC micro-grid
WO2013003344A2 (en) 2011-06-27 2013-01-03 Bloom Energy Corporation Electric vehicle charging using fuel cell system
EP2724439B1 (en) 2011-06-27 2016-06-01 Bloom Energy Corporation B-side feed for critical power applications
US9972852B2 (en) 2012-07-09 2018-05-15 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with variable frequency drive for support equipment
WO2014071314A2 (en) 2012-11-02 2014-05-08 Coritech Srvices, Inc. Modular microgrid unit and method of use
WO2015103529A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 Bloom Energy Corporation Structure and method for indicating undesirable constituents in a fuel cell system
WO2015123304A1 (en) 2014-02-12 2015-08-20 Bloom Energy Corporation Structure and method for fuel cell system where multiple fuel cells and power electronics feed loads in parallel allowing for integrated electrochemical impedance spectroscopy ("eis")
US9639130B2 (en) 2014-04-07 2017-05-02 Bloom Energy Corporation Parallel control of multiple uninterruptable power modules (“UPMs”)
AU2015311401B2 (en) 2014-09-01 2018-08-02 Vertiv Tech Co., Ltd. Power supply system and method
US9812866B2 (en) 2015-02-19 2017-11-07 Cummins Power Generation Ip, Inc. Energy storage system
US10666058B2 (en) 2015-06-04 2020-05-26 Bloom Energy Corporation Intergrated fuel cell and energy storage systems and method of operating thereof
US10573910B2 (en) 2015-09-14 2020-02-25 Bloom Energy Corporation Electrochemical impedance spectroscopy (“EIS”) analyzer and method of using thereof
JPWO2017085920A1 (ja) * 2015-11-17 2018-09-06 日本ゼオン株式会社 充電装置および電子機器
US10873099B1 (en) 2016-03-10 2020-12-22 Bloom Energy Corporation Storage system controller
US10367215B2 (en) 2016-05-23 2019-07-30 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with variable auxiliary bus voltage and method of operating thereof
KR101936992B1 (ko) 2016-10-26 2019-01-10 현대자동차주식회사 권선형 동기 전동기를 이용한 충전 시스템
US10554164B2 (en) 2016-11-01 2020-02-04 Sungrow Power Supply Co., Ltd. Modular extra low voltage electric vehicle power system
US10312789B2 (en) 2017-01-06 2019-06-04 Energy Producing Systems of America LLC Electrical power generation and distribution
WO2019089886A2 (en) 2017-11-03 2019-05-09 Primus Power Corporation Integrated uninteruptable power supply and load leveling system and method of operating thereof
US11092652B2 (en) 2018-01-03 2021-08-17 Bloom Energy Corporation Grid islanded fuel cell installation for data center load
US11271406B2 (en) 2018-01-24 2022-03-08 Bloom Energy Corporation Selective grounding of grid parallel inverter systems
US10601226B2 (en) 2018-04-04 2020-03-24 Bloom Energy Corporation Advanced uninterruptable power module controller and method of operating same
US11128147B2 (en) 2018-04-04 2021-09-21 Bloom Energy Corporation Power system integrated with dual power electrical load
EP3903372A4 (en) 2018-12-26 2022-11-23 Bloom Energy Corporation FUEL CELL SYSTEM WITH HEAT RECOVERY COMPONENTS
WO2020172135A1 (en) 2019-02-20 2020-08-27 Bloom Energy Corporation Hybrid dc power installation for data center load

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101534013A (zh) * 2008-03-13 2009-09-16 通用电气公司 风轮机能量存储及频率控制
US20120013193A1 (en) * 2009-04-17 2012-01-19 Toshiba Mitsubishi-Electric Indus. Sys. Corp. Uninterruptible power supply system
US20110148205A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Samsung Sdi Co., Ltd. Power storage system and method of controlling the same
US20130253716A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-26 Bloom Energy Corporation Fuel Cell Power for Data Center Uses
CN105406580A (zh) * 2014-09-01 2016-03-16 艾默生网络能源有限公司 一种供电系统和方法
CN109565065A (zh) * 2016-06-06 2019-04-02 燃料电池能有限公司 用于支持电网的燃料电池负载循环

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曾继钰;彭璐佳;张海燕;: "基于储能架构的微电网并网逆变器", 信息通信, no. 07, pages 137 - 138 *

Also Published As

Publication number Publication date
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US20210359623A1 (en) 2021-11-18
WO2021236372A1 (en) 2021-11-25
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KR20230011356A (ko) 2023-01-20
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